其他常用机械零件选材的介绍

1）刀具类零件选材

刀具是用来切削各种金属和非金属材料的工具，常用的刀具有车刀、铣刀、刨刀、钻头、铰刀、丝锥、板牙、镗刀、拉刀和滚刀等。刀具材料一般指刀具切削部分的材料。

金属切削过程中，刀具直接与工件及切屑接触，其切削部分在高温下承受着很大的切削力与剧烈摩擦，在断续切削工件时，还伴随着冲击与振动。刀具的工作条件使得刀具在工作过程中会出现磨损、崩刃和折断等失效现象。因此，刀具材料应具备高硬度和高耐磨性、足够的强度与韧性，以及高耐热性。

常用的刀具材料主要有：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢），硬质合金，陶瓷材料、立方氮化硼和金刚石等超硬材料，目前机加工用得最多的是高速钢和硬质合金。刀具选材时应根据刀具的使用条件和性能要求不同进行选用。

简单、低速的手用刀具，如手锯锯条、锉刀、木工用刨刀、凿子等，对红硬性和强韧性要求不高，主要的使用性能是高硬度、高耐磨性，因此可用碳素工具钢制造，如T8、T10、T12A钢等。碳素工具钢价格较低，但淬透性差。

低速切削、形状较复杂的刀具，如丝锥、板牙、拉刀等，可用低合金工具钢9SiCr、CrWMn等制造。钢中加入Cr、W、Mn等元素，使钢的淬透性和红硬性有所提高，可在低于300℃的温度下使用。

高速切削用的刀具，如车刀、铣刀、钻头等，及其他复杂、精密刀具，可选用高速钢（W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V等）制造。高速钢具有高硬度、高耐磨性、高的红硬性、好的强韧性和高的淬透性的特点，因此在刃具制造中广泛使用。高速钢的硬度为62～68HRC，切削温度可达500～550℃。

高速、强力切削及难加工材料的切削，可选用硬质合金（如K10、K15、P10、P20等）制造的刀具。硬质合金是由硬度和熔点很高的碳化物（TiC、WC）和金属用粉末冶金方法制成的，其硬度很高（89～94HRA），耐磨性、耐热性好，使用温度可达1 000℃，它的切削速度比高速钢高几倍。但硬质合金制造刀具时的工艺性比高速钢差。一般制成形状简单的刀头，用钎焊的方法将刀具焊接在碳钢制造的刀杆或刀盘上。与高速钢相比，硬质合金的抗弯强度较低，冲击性能较差，价格贵。

2）弹簧类零件选材(https://www.xing528.com)

弹簧是一种重要的机械零件，它的基本作用是利用材料的弹性和弹簧本身的结构特点，在载荷作用下产生变形时，把机械功或动能转变为形变能；在恢复变形时，把形变能转变为动能或机械功。弹簧按形状分主要有螺旋弹簧、板弹簧、片弹簧和蜗卷弹簧等。

弹簧工作过程中，在外力作用下产生压缩、拉伸、扭转时，将承受弯曲应力或扭转应力；缓冲、减振或复原用的弹簧，将承受交变应力和冲击载荷的作用；某些特殊弹簧受到腐蚀介质和高温的作用。弹簧表现出的失效形式主要有：过载引起的塑性变形、交变应力作用下的疲劳断裂、本身缺陷导致的快速脆性断裂，以及腐蚀和高温引起的腐蚀断裂及应力松弛等现象。

因此，弹簧材料应具有高的弹性极限和屈强比；较高的疲劳强度；良好的材质和表面质量；某些弹簧还需要良好的耐蚀性和耐热性。

虽然金属材料和非金属材料（如塑料、橡胶）都可以用来制造弹簧，但是，由于金属材料的成形性好，容易制造，工作可靠，在生产中多选用弹性极限高的金属材料来制造，主要有碳素弹簧钢和合金弹簧钢。具体选材时需考虑弹簧的工作条件和使用性能要求。

（1）小截面、工作温度不高、不太重要的弹簧，如汽车、拖拉机、机车车辆的小型弹簧等，可选用碳素弹簧钢（典型钢种有65、70、75钢）。其优点是原料丰富、价格便宜；缺点是淬透性差，抗应力松弛性较低及耐热性差等。

（2）中、小型低应力弹簧，如扁簧、发条、减振器及离合器簧片等，可选用锰弹簧合金钢（典型钢种65Mn）。这类钢的淬透性和强度高于碳素弹簧钢，脱碳倾向较小，但过热倾向较大。

（3）中载或重载弹簧，如汽车板簧或火车螺旋弹簧等，可选用锰硅弹簧钢（典型钢种60Si2Mn、55SiMnMo等）。这类弹簧承受很大的交变应力和冲击载荷的作用，需要高的疲劳强度和屈服强度。

（4）腐蚀介质中使用的弹簧可用不锈钢（1Cr18Ni9Ti）制造。黄铜、青铜，甚至橡胶、塑料也通常用于制造电器、仪表弹簧及在腐蚀介质中工作的弹性元件。